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万見
- EMDB-41322: Myxococcus xanthus EncA protein shell with compartmentalized SNAP... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-41322
タイトルMyxococcus xanthus EncA protein shell with compartmentalized SNAP-tag cargo protein
マップデータMyxococcus xanthus EncA protein shell with compartmentalized SNAP-tag cargo protein
試料
  • 複合体: Myxococcus xanthus EncA protein shell with compartmentalized SNAP-tag cargo protein
    • 複合体: Myxococcus xanthus EncA encapsulin shell protein
      • タンパク質・ペプチド: Type 1 encapsulin shell protein EncA
    • 複合体: SNAP-Tag/EncC targeting peptide
      • タンパク質・ペプチド: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase
キーワードEncapsulin / nanocompartment / VIRUS LIKE PARTICLE
機能・相同性
機能・相同性情報


methylated-DNA-[protein]-cysteine S-methyltransferase / methylated-DNA-[protein]-cysteine S-methyltransferase activity / encapsulin nanocompartment / DNA modification / iron ion transport / methylation / intracellular iron ion homeostasis / DNA repair / DNA binding / nucleus / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Methylguanine DNA methyltransferase, ribonuclease-like domain / 6-O-methylguanine DNA methyltransferase, ribonuclease-like domain / Methylated DNA-protein cysteine methyltransferase domain superfamily / Methylated-DNA-[protein]-cysteine S-methyltransferase, active site / Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase active site. / Methylated-DNA-[protein]-cysteine S-methyltransferase, DNA binding / Methylated DNA-protein cysteine methyltransferase, DNA binding domain / 6-O-methylguanine DNA methyltransferase, DNA binding domain / Type 1 encapsulin shell protein / Encapsulating protein for peroxidase / Winged helix-like DNA-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase / Type 1 encapsulin shell protein EncA
類似検索 - 構成要素
生物種Myxococcus xanthus DK 1622 (バクテリア) / Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.53 Å
データ登録者Andreas MP / Kwon S / Giessen TW
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM133325 米国
引用ジャーナル: J Struct Biol / 年: 2023
タイトル: Structure and heterogeneity of a highly cargo-loaded encapsulin shell.
著者: Seokmu Kwon / Michael P Andreas / Tobias W Giessen /
要旨: Encapsulins are self-assembling protein nanocompartments able to selectively encapsulate dedicated cargo enzymes. Encapsulins are widespread across bacterial and archaeal phyla and are involved in ...Encapsulins are self-assembling protein nanocompartments able to selectively encapsulate dedicated cargo enzymes. Encapsulins are widespread across bacterial and archaeal phyla and are involved in oxidative stress resistance, iron storage, and sulfur metabolism. Encapsulin shells exhibit icosahedral geometry and consist of 60, 180, or 240 identical protein subunits. Cargo encapsulation is mediated by the specific interaction of targeting peptides or domains, found in all cargo proteins, with the interior surface of the encapsulin shell during shell self-assembly. Here, we report the 2.53 Å cryo-EM structure of a heterologously produced and highly cargo-loaded T3 encapsulin shell from Myxococcus xanthus and explore the systems' structural heterogeneity. We find that exceedingly high cargo loading results in the formation of substantial amounts of distorted and aberrant shells, likely caused by a combination of unfavorable steric clashes of cargo proteins and shell conformational changes. Based on our cryo-EM structure, we determine and analyze the targeting peptide-shell binding mode. We find that both ionic and hydrophobic interactions mediate targeting peptide binding. Our results will guide future attempts at rationally engineering encapsulins for biomedical and biotechnological applications.
履歴
登録2023年7月25日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年9月13日-
マップ公開2023年9月13日-
更新2023年9月20日-
現状2023年9月20日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_41322.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_41322.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 325 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Myxococcus xanthus EncA protein shell with compartmentalized SNAP-tag cargo protein
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.10345 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.3
最小 - 最大-1.2792054 - 1.9937683
平均 (標準偏差)0.0140174655 (±0.11786885)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ440440440
Spacing440440440
セルA=B=C: 485.51996 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: Half Map 1

ファイルemd_41322_half_map_1.map
注釈Half Map 1
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half Map 2

ファイルemd_41322_half_map_2.map
注釈Half Map 2
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Myxococcus xanthus EncA protein shell with compartmentalized SNAP...

全体名称: Myxococcus xanthus EncA protein shell with compartmentalized SNAP-tag cargo protein
要素
  • 複合体: Myxococcus xanthus EncA protein shell with compartmentalized SNAP-tag cargo protein
    • 複合体: Myxococcus xanthus EncA encapsulin shell protein
      • タンパク質・ペプチド: Type 1 encapsulin shell protein EncA
    • 複合体: SNAP-Tag/EncC targeting peptide
      • タンパク質・ペプチド: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase

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超分子 #1: Myxococcus xanthus EncA protein shell with compartmentalized SNAP...

超分子名称: Myxococcus xanthus EncA protein shell with compartmentalized SNAP-tag cargo protein
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Myxococcus xanthus DK 1622 (バクテリア)

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超分子 #2: Myxococcus xanthus EncA encapsulin shell protein

超分子名称: Myxococcus xanthus EncA encapsulin shell protein / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
詳細: Recombinantly expressed Myxococcus xanthus EncA encapsulin shell with T=3 icosahedral symmetry
由来(天然)生物種: Myxococcus xanthus DK 1622 (バクテリア)

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超分子 #3: SNAP-Tag/EncC targeting peptide

超分子名称: SNAP-Tag/EncC targeting peptide / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
詳細: Internalized SNAP-tag/EncC targeting peptide cargo protein
由来(天然)生物種: Myxococcus xanthus DK 1622 (バクテリア)

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分子 #1: Type 1 encapsulin shell protein EncA

分子名称: Type 1 encapsulin shell protein EncA / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Myxococcus xanthus DK 1622 (バクテリア)
分子量理論値: 31.691977 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MPDFLGHAEN PLREEEWARL NETVIQVARR SLVGRRILDI YGPLGAGVQT VPYDEFQGVS PGAVDIVGEQ ETAMVFTDAR KFKTIPIIY KDFLLHWRDI EAARTHNMPL DVSAAAGAAA LCAQQEDELI FYGDARLGYE GLMTANGRLT VPLGDWTSPG G GFQAIVEA ...文字列:
MPDFLGHAEN PLREEEWARL NETVIQVARR SLVGRRILDI YGPLGAGVQT VPYDEFQGVS PGAVDIVGEQ ETAMVFTDAR KFKTIPIIY KDFLLHWRDI EAARTHNMPL DVSAAAGAAA LCAQQEDELI FYGDARLGYE GLMTANGRLT VPLGDWTSPG G GFQAIVEA TRKLNEQGHF GPYAVVLSPR LYSQLHRIYE KTGVLEIETI RQLASDGVYQ SNRLRGESGV VVSTGRENMD LA VSMDMVA AYLGASRMNH PFRVLEALLL RIKHPDAICT LEGAGATERR

UniProtKB: Type 1 encapsulin shell protein EncA

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分子 #2: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase

分子名称: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2
詳細: Amino acids 1-183 are unresolved SNAP-TAG. Amino acids 184-191 are unresolved linker. Amino acids 192-203 are EncC targeting peptide.
コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 21.4826 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MGPGSDKDCE MKRTTLDSPL GKLELSGCEQ GLHEIIFLGK GTSAADAVEV PAPAAVLGGP EPLMQATAWL NAYFHQPEAI EEFPVPALH HPVFQQESFT RQVLWKLLKV VKFGEVISYS HLAALAGNPA ATAAVKTALS GNPVPILIPC HRVVQGDLDV G GYEGGLAV ...文字列:
MGPGSDKDCE MKRTTLDSPL GKLELSGCEQ GLHEIIFLGK GTSAADAVEV PAPAAVLGGP EPLMQATAWL NAYFHQPEAI EEFPVPALH HPVFQQESFT RQVLWKLLKV VKFGEVISYS HLAALAGNPA ATAAVKTALS GNPVPILIPC HRVVQGDLDV G GYEGGLAV KEWLLAHEGH RLGKRGGGSG GGSPEKRLTV GSLRR

UniProtKB: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度3.4 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaClsodium chloride
20.0 mMC4H12NO32-amino-2-hydroxymethyl-propane-1,3-diol

詳細: 150 mM NaCl, 20 mM Tris pH 7.5
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 295 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 4092 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 5760 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2610 / 平均露光時間: 3.2 sec. / 平均電子線量: 49.26 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 105000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL / In silico モデル: Ab-initio reconstruction
最終 再構成想定した対称性 - 点群: I (正20面体型対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.53 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1) / ソフトウェア - 詳細: Non-uniform refinement / 使用した粒子像数: 50680
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1)
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

7s2t


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
詳細The model was initially fit into the map using UCSF ChimeraX. It was then manually refined using Coot, followed by real-space refinement against the map using Phenix.
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 89.9
当てはまり具合の基準: Cross-correlation coefficient
得られたモデル

PDB-8tk7:
Myxococcus xanthus EncA protein shell with compartmentalized SNAP-tag cargo protein

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万見について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbjlvh1.pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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